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    20．斜面是一种简单机械，生活中人们常常利用它来省力，小明想探究“斜面的机械效率与斜面的倾斜程度的关系”．于是他找来木块A，长木板B，三个高度不同的长方体C和一把弹簧测力计进行实验，实验装置如图所示
    （1）除上述器材外，小明要完成实验还需要的一种器材是刻度尺；
    （2）在实验过程中，应沿斜面向上拉动木块，使木块做匀速直线运动；
    （3）实验记录数据如表，则第3次实验时斜面的机械效率为71.4%；
    （4）分析比较表中的实验数据，可得到的结论是：斜面越陡，机械效率越高；
    （5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，你还能猜想到斜面的粗糙程度也会影响到斜面的机械效率，这样猜想的依据是斜面越粗糙、摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率就越低．
    实验次数斜面倾斜程度木块重G/N斜面高度h/m沿斜面拉力F/N木块沿斜面移动的距离s/m斜面的机械效率η
    1较缓50.23.30.560.6%
    2较陡50.253.80.565.8%
    3最陡50.34.20.5

    分析 （1）根据实验数据记录表格可以发现要测量斜面的高度和木块沿斜面移动的距离，就要使用长度的测量工具---刻度尺；
    （2）要测量沿斜面的拉力，就要让木块做匀速直线运动，因为只有这样，弹簧测力计的示数稳定，测量才够准确；
    （3）使用斜面的目的是使物体的位置提高，需要克服的是物体的重力，所以W有=Gh；总功就是沿斜面的拉力所做的功，所以W总=Fs；机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%；
    （4）分析实验数据，看随着倾斜程度的变大，机械效率是如何变化的，从而得出结论；
    （5）影响滑动摩擦力的因素有斜面的倾斜程度、斜面的粗糙程度等，据此分析．

    解答 解：（1）要测量斜面的高度和木块沿斜面移动的距离就要使用长度的测量工具---刻度尺．
    （2）为了保证弹簧测力计的示数稳定，就要让木块做匀速直线运动．
    （3）第三次实验时，有用功W有=Gh=5N×0.3m=1.5J，
    总功W总=Fs=4.2N×0.5m=2.1J，
    斜面的机械效率η=$\frac{{W}_{有}}{{W}_{总}}$×100%=$\frac{1.5J}{2.1J}$×100%≈71.4%．
    （4）由图中数据可知：斜面的倾斜程度越大，斜面的机械效率越高．
    （5）除了倾斜程度会影响斜面的机械效率，斜面的粗糙程度也会影响到斜面的机械效率，因此斜面越粗糙、摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率就越低．
    故答案为：（1）刻度尺；
    （2）匀速直线；
    （3）71.4%；
    （4）机械效率越高；
    （5）斜面越粗糙、摩擦力越大，做的额外功越多，机械效率就越低．

    点评 此题是测量斜面机械效率实验，主要考查的是学生对实验操作和实验数据的分析和处理能力、斜面机械效率的计算以及影响斜面机械效率因素的掌握情况，难度不大，是一道好题．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：初中物理 来源： 题型：选择题

    14．如图所示，在探究二力平衡的条件实验中，小明用力将纸片旋转到图示的位置，放手后纸片不能保持静止，这样操作是为了探究二力平衡时两个力（　　）
    A．大小是否相等B．方向是否相反
    C．是否作用在同一物体上D．是否作用在同一直线上

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．采用先进的生产工艺及材料生产的“万向轮”大大减少了摩擦作用，把安装在行李箱上推动行李箱尤其省力，一个很重的行李箱仅用F=10N的水平推力就可以使它在水平地面上滑行，且滑行30m用时20s，求上述过程中推力F所做的功和功率．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    8．如图1是小芳探究“浮力大小与物体排开液体体积的关系”的实验

    （l）橡皮泥浸没在水中受到的浮力为2.1N．
    （2）根据实验可以得出结论：同种液体，物体排开液体的体积越大，浮力越大．
    （3）小芳猜想：“浸没在液体中的橡皮泥所受的浮力可能跟橡皮泥的形状有关”．小芳在以上实验的基础上，增加一个实验步骤进行研究，请写出该实验步骤和判断依据．
    实验步骤：改变橡皮泥的形状，用弹簧测力计测出橡皮泥完全浸没在水中时的示数F．
    判断依据：如果F=1.9N，则说明浮力与物体形状无关；如果F≠1，9N，则说明浮力与物体形状有关．
    （4）小芳把一长方体实心木块放在水面上，木块漂浮，如图2所示，已知水的密度为ρ水、木块密度为ρ木，长方体高为H、长方体浸入水中的深度为h．证明等式$\frac{h}{H}$=$\frac{{ρ}_{木}}{{ρ}_{水}}$成立．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    15．同学们想测量开水瓶软木塞的密度，于是切下一块干软木，进行了实验，实验步骤如下：
    ①调整天平横梁平衡；
    ②用天平测出软木块的质量m，示数如图甲；
    ③在量筒中装入适量的水，如图乙；
    ④读出水的体积V1；
    ⑤用细线系住软木块和铁块，将铁块浸没在水中，如图丙，读出水和铁块的总体积V2；
    ⑥将软木块和铁块同时浸没在水中，如图丁，读出水、铁块和软木块的总体积V3；

    请回答以下问题：
    （1）在步骤①中，发现天平指针偏向分度盘中央刻度线左侧，则应向右（选填“左”或“右”）调节平衡螺母．
    （2）请根据上述实验步骤，将下面表格内容填写完整．
    物理量软木块的质量
    m/g    		水的体积
    V1/cm3    		水和铁块的
    总体积V2/cm3    		水、软木块和铁块
    的总体积V3/cm3    		软木的密度
    ρ木/（kg•m-3）
    数值124050900.3×103
    （3）小红同学发现在上述步骤中，有一步骤是多余的，这一步骤是④（填序号）．
    （4）同学们经过评估交流后，发现干软木具有吸水性，则所测密度应大于（选填“大于”或“小于”）软木的实际密度．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    5．2015年6月1日，“东方之星”旅游客船由南京开往重庆，在湖北监利县突遇龙卷风翻沉．事发后，组织了5艘打捞船及其它上百艘船只进行救援，如图甲所示．打捞船对沉船的打捞过程可简化为如图乙所示模型．在一次打捞作业中，卷扬机拉动绳子通过滑轮组A、B竖直提升水中的物体，在物体浸没水中匀速上升的过程中，绳子对物体的拉力F拉1=4×103N，在物体全部露出水面后匀速上升的过程中，绳子对物体的拉力F拉2=104N．物体浸没在水中和完全露出水面后卷扬机对绳子的拉力分别为F1、F2，且F1与F2之比为3：7．绳子的重力、摩擦及水对物体的阻力均忽略不计（取ρ水=1.0×103kg/m3，g=10N/kg）．求：

    （1）物体的重力；
    （2）物体浸没水中受到的浮力；
    （3）物体完全露出水面后匀速上升1m，滑轮组A、B的机械效率．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    12．小明和小华合作做“研究杠杆平衡条件”的实验
    （1）实验时，小明先调节杠杆在水平位置平衡，你认为这样做的好处是消除杠杆的自身重力对转动的影响，同时便于测量力臂．
    （2）小华将四个重力均为0.5N的钩码挂在杠杆左端后，又将弹簧测力计钩在杠杆A处的细线上（如图）．要使杠杆在水平位置平衡，且弹簧测力计的示数最小，则小华应沿竖直向上 方向拉弹簧测力计．在此情况下，小华读出弹簧测力计示数为4.2N．小明和小华对实验数据分析后得到的结论是：在误差允许的范围内，动力×动力臂=阻力×阻力臂．你认为他们这样就得出结论是否合理？不合理；
    简述理由：应当进行多次测量，拿多组数据进行比较，才能得出结论．

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    科目：初中物理 来源： 题型：解答题

    9．一个质量为100kg，底面积为0.5m2的长方形物体放在水平地面上．（g=10N/kg）求：
    （1）物体受到的重力？
    （2）物体对地面的压强？

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    科目：初中物理 来源： 题型：填空题

    10．鱼缸中装满水，在水中轻轻放入一只小船，小船漂浮在水面上，从鱼缸中溢出5×10-4m3的水，小船所受的重力与浮力的关系是一对平衡力（g=1ON/kg）．

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